WO 89/05016披露了数字轮计数器，其中蜗轮件啮合连接到数字轮 的蜗轮。蜗轮件围绕其纵向轴的转动实现涡轮的旋转并且由此实现数字 轮的旋转。然而，凸轮装置设置用于使涡轮件轴向与涡轮件的转动同步 地远离静止位置移动，从而涡轮在与数字轮的数字间隔对应的涡轮件转 动中保持静止。在转动的端部，涡轮件通过包括弹簧的杆装置迅速回到 静止位置，以便驱动数字轮通过数字间隔。结果，在涡轮件的几乎整个 转动中，数字轮保持静止以便能够明确读数，并且仅仅在涡轮件旋转的 端部，读数改变。
尽管这种计数器在许多应用中运转可靠，但是本发明的发明人已经 认识到同时在其静止位置中该已知装置的涡轮件不能反向转动。仅仅在 涡轮件的整个转动完成之前该(不完全的)旋转运动能够反向，但是一 旦涡轮件已经反转到静止位置，进一步的反向旋转运动就不再可能。因 此，如果该装置中的涡轮件被沿反向方向施加作用力，凸轮装置将卡住， 并且该装置将损坏。
本发明的发明人还认识到上述申请披露的装置需要较高的输入扭矩 以克服转动的涡轮件和杆之间的摩擦力。

本发明尝试解决这些问题。本发明的优选实施方式包括沿前进和相 反方向计数的分度装置，以及无论输入的旋转方向如何都沿前进方向计 数的分度装置。本发明的发明人还认识到本发明的根本原理还能够用于 例如电子读数的分度装置。
在本发明的一个方面中，本发明提供一种分度装置，所述分度装置， 包括：
被安装以便可以围绕轴转动的主体；
用于围绕所述轴转动所述主体的装置；
用于在所述主体沿第一方向转动期间，沿所述轴移动所述主体离开 轴向静止位置的第一凸轮装置；
用于在所述主体的一周转动或其预定部分一完成就将所述主体恢复 到其轴向静止位置的偏置装置；
用于当所述主体正被恢复到其轴向静止位置时，检测所述主体的轴 向运动的装置；以及
允许所述主体沿与所述第一方向相对的第二方向转动的第二凸轮装 置。
在本发明的第二方面中，本发明提供一种分度装置，所述分度装置 包括：
被安装以便可以围绕轴转动的主体；
用于围绕所述轴转动所述主体的装置；
用于在所述主体沿第一方向转动期间沿所述轴移动所述主体离开轴 向静止位置的第一凸轮装置；
弹簧，优选压缩弹簧，与所述主体同轴定位，并且用于在所述主体 的一周转动或其预定部分一完成就将所述主体恢复到其轴向静止位置；
用于当所述主体正被恢复到其轴向静止位置时，检测所述主体的轴 向运动的装置；以及
用于允许所述主体沿与所述第一方向相对的第二方向转动的装置。
在这些实施方式中，其中轴向移动通过装置而不是轮被检测，转动 输入运动可以转换成沿所述轴的“锯齿”或类似的步进运动。当所述主 体正被恢复到其轴向静止位置时，所述主体的轴向运动取决于固定参数， 尤其是偏置装置(例如压缩弹簧)的模量并且不取决于输入转动速度， 与输入转动运动被直接检测的装置中可能的精度相比，该朝向静止位置 的轴向运动能够能够以更高精度进行检测，尤其是在低输入转速。
优选特征在从属权利要求中提出。
本发明还提供一种仪表或其它计数装置，所述仪表或其它计数装置 包括上面提出的分度装置。
附图说明
下面将参照附图仅仅通过例子描述本发明的优选特征，其中：
图1示出了根据本发明第一个实施例的分度装置的分解三维视图。
图2示出了第一个实施例的分度装置的三维局部剖视图。
图3示出了图1和2中所示的实施例的一些部分的分解三维视图。
图4示出了根据本发明第二个实施例的分度装置的分解三维视图。
图5示出了第二个实施例的分度装置的三维视图，其中上轴承板被 移去。
图6示出了图4和5中所示的分度装置的三维视图。
图7示出了图4至6中所示的实施例的一些部分的分解三维视图。
图8示出了根据本发明第三个实施例的分度装置的分解三维视图。
图9示出了图8中所示的分度装置的三维视图，其中上轴承板被移 去。
图10示出了图8和9中所示的分度装置的三维局部剖视图。
图11示出了图8至10中所示的分度装置的一些部分的分解三维视 图。
图12示出了图11中所示的两个凸轮主体的分解三维视图。
图13示出了根据本发明第四个实施例的分度装置的分解三维视图。
图14示出了图13中所示的实施例的一些部分的三维局部剖视图。
图15至22示出了图13中所示的三个凸轮主体的分解三维视图；在 图16、18和21中，这些凸轮主体通过局部剖示出。

下面将参照图1至3描述本发明的第一个实施例。第一个实施例的 分度装置形成水表的部分并且包括上轴承板2和下轴承板5，装置的剩 余部分的大多数位于上轴承板2和下轴承板5之间。设有杯状件和心轴 12，心轴12携带第一凸轮主体10以及位于杯状件和第一凸轮主体之间 的压缩弹簧11。杯状件还保持轴承心轴插入件13，该插入件13可转动 地安装在下轴承板5的轴承中，轴承心轴插入件13在轴承宝石4上运行。 心轴的上端还携带第二凸轮主体9并且容纳在上轴承板2内。在图中所 示的实施例中，心轴12穿过上轴承板2。在上轴承板的上侧，心轴12 携带指针，指针与心轴12一起转动。从图1中可以清楚地看出，上轴承 板2与凸轮一体形成，由此构成第三凸轮主体。
分度装置还包括驱动辊子7的驱动辊子8，在辊子7上可以标上数 字，以指示计数。此外，在辊子倾斜心轴6上可以设置辊子，以指示几 个计数的数字。在驱动辊子8上形成多个轴柱8A，通过轴柱能够驱动驱 动辊子8。螺旋凸轮形成到第一凸轮主体10的外表面上。该螺旋凸轮与 轴柱8A啮合，以便驱动驱动辊子8。第一凸轮主体10能够由驱动齿轮 3转动，驱动齿轮3具有与形成在第一凸轮主体10上的齿啮合的齿。凸 轮主体10能够在心轴12上轴向移动。第一凸轮主体10通过与第一凸轮 主体10同轴的压缩弹簧11离开下轴承板5朝向静止位置偏置。第一凸 轮主体还形成有内螺旋凸轮(图3可以清楚地看出)，内螺旋凸轮与朝向 第一凸轮主体10的第二凸轮主体9的那个表面上的凸轮相配。在第二凸 轮主体9的另一侧设有另一个螺旋凸轮，该螺旋凸轮与上轴承板2(第 三凸轮主体)的下侧上的凸轮相配。第二凸轮主体9和第三凸轮主体2 的相对的表面形成的凸轮的节距远小于第一凸轮主体10和第二凸轮主 体9的相对的表面形成的凸轮的节距，第一凸轮主体10和第二凸轮主体 9的相对的表面形成的凸轮的节距又对应第一凸轮主体10的外凸轮的节 距和驱动辊子8的两个轴柱8A之间的距离。形成在第二凸轮主体9和 第三凸轮主体2之间的螺旋凸轮的指向与形成在第一凸轮主体10和第二 凸轮主体9之间的凸轮以及在第一凸轮主体10上的外凸轮的指向相对。
在沿前进方向操作期间，通过驱动齿轮3沿第一方向转动第一凸轮 主体10。当第一凸轮主体转动时，形成在第一凸轮主体10和第二凸轮 主体9之间的凸轮朝向下轴承板5轴向移动第一凸轮主体10。然而，由 于第一凸轮主体10上的外凸轮的节距与形成在第一凸轮主体10和第二 凸轮主体9之间的凸轮的节距相同，因此外凸轮相对于驱动辊子轴柱8A 保持静止，并且由此不驱动它们。当第一凸轮主体的整个旋转完成时， 形成在第一凸轮主体10和第二凸轮主体9之间的螺旋凸轮表面到达啮合 的端部并且第一凸轮主体10被压缩弹簧11强制回到静止位置，而不与 迅速咬合运动一起转动。在该迅速运动期间，凸轮主体10上的外凸轮啮 合并向上驱动辊子轴柱8A中的一个，由此由迅速咬合运动增加辊子7 一个分度。在心轴12的转动期间指针1也转动。
在反向操作中，第一凸轮主体10由驱动齿轮3沿第二(相反方向) 转动。在该运动期间，形成在第一凸轮主体10和第二凸轮主体9之间的 相对的凸轮表面保持啮合。另一方面，形成在第二凸轮主体9和第三凸 轮主体2之间的凸轮朝向下轴承板5稍稍移动第一凸轮主体10和第二凸 轮主体9，直到整个一周旋转完成时啮合的端部到达该凸轮，并且第一 凸轮主体10，9被弹簧11强制回到静止位置。当形成在第二凸轮主体9 和第三凸轮主体2之间的凸轮的节距可忽略，因此第一凸轮主体10没有 移动较大量值。在第一凸轮主体10沿第二方向的该旋转运动期间，第一 凸轮主体10上的外凸轮以连续运动向下驱动驱动辊子轴柱8A。前进操 作期间的迅速咬合运动没有发生。因此，将看到该实施例使第一凸轮主 体10能够沿两个方向转动，并且分度装置沿两个方向计数。
下面将参照图4至7描述第二个实施例。其中相同的细节带有与图 1至3中相同的附图标记。与第一个实施例中一样，分度装置包括上轴 承板2A和下轴承板5A，辊子倾斜心轴6，辊子7，带有多个驱动辊子 轴柱8A的驱动辊子8以及驱动齿轮3。此外，还设有杯状件和携带压缩 弹簧11的心轴12，第一凸轮主体10A和第二凸轮主体9以及轴承心轴 13，并且轴承宝石4便利相对于下轴承板5A转动。上轴承板2A仍然形 成有在其下表面的可忽略节距的螺旋凸轮表面。除了代替形成有外螺旋 凸轮，第一凸轮主体10A形成有用于啮合驱动辊子8的轴柱8A的轴柱 111之外，第二实施例的上述部分的结构和功能与第一个实施例中的对 应部分的结构和功能相同。
第二实施例设有另一个杯状件和心轴12A，轴承心轴13A，压缩弹 簧11A，第一凸轮主体15，第二凸轮主体14以及轴承宝石4。另一个杯 状件和心轴12A平行地设置成接近杯状件和心轴12装置。上轴承板2A 形成有另一个螺旋凸轮表面，由此构成另一个第三凸轮主体。另一个第 一、第二和第三凸轮主体是第一、第二和第三凸轮主体的镜像。
除了当然在第一凸轮主体10A上没有设置外螺旋凸轮之外，第二实 施例的前进操作关于心轴12携带的分组件与第一个实施例相同。在第一 凸轮主体10A的轴向移动的大部分期间，轴柱10A不与轴柱8A啮合。 仅仅第一凸轮主体10A的一周转动一完成，此时已经到达两个相邻的轴 柱8A之间的位置的轴柱111以迅速的咬合运动向上移动，由此驱动驱 动辊子8。在该迅速咬合运动期间，另一个第一凸轮主体15携带的轴柱 111A不与轴柱8A中的任何一个接触。在所示的沿相同方向的实施例中， 在第一凸轮主体10A的转动期间，另一个第一凸轮主体15也转动，并 且轴柱111A在两个相邻的轴柱8A之间通过。在另一个第一和第二凸轮 主体15、14之间的两个相对的凸轮表面接触，并且另一个第一和第二凸 轮主体15、14通过形成在另一个第二和第三凸轮主体14、2A之间的凸 轮仅仅稍稍轴向移动。
当该机构反向操作时，心轴12和12A携带的分组件的作用相反， 这意味着此时另一个第一和第二凸轮主体由形成在其间的凸轮轴向移 动，并且在整个一周转动完成时，另一个轴柱111A通过轴柱8A中的一 个驱动驱动辊子8。形成在第一和第二凸轮主体10A和9上的相对的凸 轮表面在该反向运动期间保持接触并且通过形成在第二和第三凸轮主体 9、2A之间的小节距凸轮仅仅稍稍轴向移动。由此，可以看出第二实施 例在两个方向提供了辊子7的迅速咬合分度运动。
下面将参照图1至12描述本发明的第三个实施例，其中相同的部分 带有与图1至7中相同的附图标记。第三实施例的结构与第一实施例基 本相同，不同之处是第一实施例的第一、第二和第三凸轮主体10、9和 2由第一至第四凸轮主体10B、9C、9B和2代替。第三实施例的第一凸 轮主体10B与第二实施例的第一凸轮主体10A相同，即，它携带轴柱 111，但是没有外螺旋凸轮。第二凸轮主体9C与第一实施例的第二凸轮 主体9相同，在其下侧具有下螺旋凸轮表面。然而，在其上侧没有设置 凸轮表面。作为替代，销100沿轴向设置，该销容纳在设置在第三凸轮 主体9B的下侧的月牙形槽110内。螺旋凸轮表面设置在第三凸轮主体 9B的上表面上，并且具有与形成在第二凸轮主体9C的下表面上的螺旋 凸轮表面相同的节距，但是沿相反方向延伸。形成第四凸轮主体的上轴 承板2设有与设置在第三凸轮主体9B的上侧的螺旋凸轮表面相配的螺 旋凸轮表面。
第二和第三凸轮主体9C和9B能够彼此相对转动。然而，该运动被 销100的运动限制在槽110内。在前进操作期间，第一凸轮主体10B沿 第一方向被驱动齿轮3转动。由此驱动第二凸轮主体9C，直到销100 到达第三凸轮主体9B中的槽110的端部中的一个之处的挡块。一旦销 100已经到达其槽110中的挡块，它不能移动第三凸轮主体9，因为形成 在第三和第四凸轮主体9B和2之间的凸轮不允许这种运动。而是第一 凸轮主体10B由于形成在第一和第二凸轮主体10B和9C之间的凸轮朝 向下轴承板5轴向移动。在该运动期间，轴柱111不啮合轴柱8A中的 任一个。当第一凸轮主体10B相对于第二凸轮主体9C的整个一周转动 已经完成，形成在其间的相对的凸轮表面到达啮合的端部，并且第一凸 轮主体10B以迅速的咬合运动返回其静止位置。轴柱111形成在第一凸 轮主体10B上的这种位置，即在该迅速咬合运动期间，它啮合驱动轴柱 8A中的一个，以驱动驱动辊子8和辊子7。
如果驱动齿轮3的转动的指向在该阶段反向，第一和第二凸轮主体 10B和9C保持啮合并且第二凸轮主体9C相对于第三凸轮主体9B转动。 再次，该运动被槽110的长度限制，并且当销100已经到达槽110的另 一端之处的挡块时，它开始相对于第四凸轮主体2移动第三凸轮主体 9B。形成在第三和第四凸轮主体9B和2之间的凸轮使第一至第三凸轮 主体10B、9C和9B朝向下轴承板5轴向移动，直到第三和第四凸轮主 体9B和2之间的凸轮表面到达它们啮合的端部。在该运动期间，轴柱 111不啮合驱动辊子轴柱8A中的任意一个。仅仅在整个一周转动完成 时，第一至第三凸轮主体10B、9C和9B以迅速咬合运动返回其静止位 置，并且轴柱111以迅速咬合分度运动驱动驱动辊子轴柱8A。
虽然在前进操作期间轴柱111啮合驱动辊子8的一侧的驱动辊子轴 柱8A，以便沿第一方向驱动驱动辊子8，但是在反向操作期间，在第二 凸轮主体9C相对于第三凸轮主体9B的由适当选择的槽110的长度限定 的转动运动之后，轴柱111已经到达驱动辊子8的另一侧，用于驱动在 该另一侧的轴柱8A，以便沿相对的方向驱动驱动辊子8。
由此可以看出，该实施例能够使驱动辊子8沿两个方向迅速咬合分 度运动，而不需要第二个实施例中的两个心轴携带的两个分组件。
图13至22中示出了第四个实施例，其中相同的部分带有与图1至 12中相同的标号。第四实施例本质上是第三实施例的改进。
第三和第四实施例之间的主要不同在于第四实施例中的第一凸轮主 体10C的形状。从图14中可以最清楚地看出，第一凸轮主体10C至少 部分容纳在限定在驱动辊子8上的轴柱8A之间的空间内，为了改进机 械稳定性和持久性，驱动辊子8的轴柱8A形成有长方形或椭园形的截 面。一般而言，第一凸轮主体10C如此形成，即除了当驱动辊子8正被 第一凸轮主体10C的迅速咬合运动驱动时，它防止驱动辊子8转动。因 此，没有驱动辊子8被意外枢轴转动或转动的危险，例如，由于分度装 置的突然运动，干预或其它外部影响而引起的意外枢轴转动或转动。
作为防止驱动辊子8的意外运动的第一凸轮主体10C的特殊形状的 部分，第一凸轮主体形成有两对叶片10D(图17中可以最清楚地看出)。 依照第一凸轮主体10C的转动位置，叶片10D通过轴柱8A执行驱动驱 动辊子8的功能或执行防止驱动辊子8转动的功能。在第一凸轮主体10C 的转动和其轴向运动期间，第一凸轮主体10C的不同部分接管防止驱动 辊子8转动的功能。
图13-22中所示的实施例的第一凸轮主体10C特别在具有稍小直径 的两个大体圆筒部分25和26之间形成有大体圆筒中心部分29(图15、 17、18)。叶片10D被中心圆筒部分29携带。圆筒部分25形成有一个 轴向凸起的唇部24和与轴向唇部24直径方向相对定位的切掉部分28。 类似地，圆筒部分26在切掉部分28处的相同的角度位置具有切掉部分 27。叶片10D不完全相同。位于与轴向唇部24相同角度位置的叶片20 和21沿周向方向长于位于与切掉部分27和28相同角度位置的叶片22 和23。
叶片20和21以及叶片22和23之间沿轴向方向的间距与轴柱8A 的厚度相同，以便使所述轴柱8A能够在第一凸轮主体10C的转动期间 在这些叶片之间通过。类似地，一对叶片20和21和一对叶片22和23 的整个轴向范围对应于两个相邻的轴柱8A之间的间距，以便使各对叶 片能够在第一凸轮主体10C的转动的另一部分期间在两个相邻的轴柱 8A之间通过。
在几乎第一凸轮主体10C的整个一周转动期间，驱动辊子8被防止 转动，基于第一凸轮主体10C的转动位置，轴柱8A中的不同的一个被 限制于它们的运动。该运动尤其被三个圆筒部分25、26和29、轴向唇 部24以及叶片20、21、22和23形成的台阶限制。类似地，切掉部分 27和28确保第一凸轮主体10C能够转动和轴向移动，而不被驱动辊子 8或轴柱8A限制。由此可以看出，第一凸轮主体10C的特殊形状确保 分度装置不卡住，同时除了当它正通过正被恢复到其轴向静止位置的第 一凸轮主体10CA进行分度时之外，防止驱动辊子8转动。
作为第五实施例(第四实施例的修改)，可以组装分度装置，以便携 带第一凸轮主体10C的轴不通过驱动辊子8围绕转动的轴线，而相对于 其偏离。为此，凸轮主体轴大体位于轴柱8A的中心的节圆的切线上。 采用这种结构，第一凸轮主体10C仅仅驱动驱动辊子8的一侧的轴柱8A， 而不管第一凸轮主体的转动方向如何。结果，驱动辊子8仅仅沿第一方 向被驱动，而不管驱动齿轮3的转动方向如何。如果分度装置用于电表、 气表或水表这会3特别有用，因为通过例如颠倒用于转动驱动齿轮3的 电触点反转计数器的欺诈企图将失败。
第一实施例能够修改以形成第六实施例。为此，第一凸轮主体10 携带的外螺旋凸轮被围绕第一凸轮主体10的周长等角度分布的两个、三 个或甚至四个螺旋凸轮代替。形成在第一和第二凸轮主体10、9之间的 凸轮将必须相应地形成。然而不应当形成超过大约4个凸轮，因为这会 导致第一和第二凸轮主体10、9之间太大的摩擦力(如棘轮中的情况一 样)。
在具有设置在第一凸轮主体10上的n个螺旋凸轮的装置中，在第一 凸轮主体的一个整周转动时，辊子7被驱动，不仅通过一个数值间隔而 且通过n个数值间隔。可以对于实施例2和3进行相应的修改，两个和 多个轴柱111或111A围绕第一凸轮主体的周长分布。
所有上述实施例都能够被修改以形成第七实施例。在第七实施例中 不需要倾斜辊子和驱动辊子8。此外，第一凸轮主体不需要啮合形式， 因为它不用于机械驱动驱动齿轮。在第七实施例中，第一凸轮主体的迅 速咬合运动不通过驱动辊子机械地“检测”，而是电气地“检测”，例如， 通过簧片开关。可以提供处理电路，该电路确保当第一凸轮主体正被恢 复到轴向静止位置时，而不是离开其静止位置的轴向移动时，簧片开关 才检测第一凸轮主体的迅速咬合运动。
可以理解，第一凸轮主体的迅速咬合运动也能够通过其它手段例如 光学地检测。
还可以理解，尽管优选使用压缩弹簧以恢复第一凸轮主体到其轴向 静止位置，但是可以使用其它形式的弹簧，例如拉伸弹簧。
尽管在优选实施例中描述了本发明，已经使用的词是用于描述的词， 而不是用于限制的词，并且在不偏离权利要求限定的范围的情况下可以 对本发明进行改变。
在该说明书(该术语包括包括权利要求书)披露的和/或附图中所示 的每一个特征可以与其它披露和/或图示的特征独立地在本发明中结合。
在权利要求中的附图标记仅仅用于示例目的，而不应当理解为具有 限定意义。